机械原理与机械设计 第十四章 螺纹连接
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动，须满足 sFr1 sFr2 sFrz ≥ KT
则所需预紧力
F≥
KT
s (r1 r2 rz )
r1、r2、…rz——各螺栓中心与螺栓组形心间的距离。
承受转矩 T 时2
２. 铰制孔螺栓连接
各螺栓所受的工作剪力Fsi 与其中心到底板中心的距离 ri
T1
F tan( ) d 2
2
WT
π d12
16
仅受预紧力的螺栓联 接
单个螺栓连接的强度计算
按第四强度理论计算当量应力，则
e 2 3 2 2 3 (0.5 )2 1.3
强度条件为：
e
1.3F
d12 4
设计式为：
d1
成正比。
即
Fs1 Fs2 Fsz
r1 r2
rz
螺栓组连接的设计
底板的静力平衡方程为
Fs1r1 Fs2r2 Fszrz T
联立两式求解，得最大工作剪力
Fs max
r12
Trmax r22 rz2
四、承受倾翻力矩 M 的螺栓组连接
在 M 作用下，底板有绕通过螺 栓组形心的轴线 O 转动的趋势。
－螺栓的许用切应力。
单个螺栓连接的强度计算
受剪螺栓的强度
单个螺栓连接的强度计算
２、螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
P
Fs dsh
P
式中： h－计算对象（ 即 h［ p］最小者）的挤压面高度（mm）； ［ p］－计算对象的许用挤压应力（Mpa)
螺纹联接件的许用应力
螺纹连接的许用应力受诸多因素的影响，如材料性能、 热处理工艺、结构尺寸、载荷性质、使用工况等。必 须综合上述各因素确定许用应力，一般设计时可参阅 表14-8,14-9,14-10,14-11。
)
支承面处与螺母间摩擦力矩 T2 = fc F/ rf
T T1 T2 0.2Fd
螺纹连接
F/—预紧力;d2—螺纹中径; /—当量摩擦角 ;
式中
fc—螺母与被联接件支承面间摩擦系数,无润滑时 取fc＝0.15；
rf—支承面摩擦半径rf≈(D1+d0)/4 ；
D1、d0—螺母支承面的外径、内径。
螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型高度h－牙顶和牙底
间垂直于轴线的距离
螺距P －中径线上，相邻两螺纹
牙上对应点间的轴向距离。
线数 n －螺纹的螺旋线数目。
螺纹升角－螺旋线的切线与
垂直于螺纹轴线的平面间的夹
导程 S －沿螺纹上同一条螺旋线
角。
转一周所移动的轴向距离，S = nP。
螺纹旋向分左旋和右旋，常用右旋螺纹
可用载荷变形图分析各力之间承受的轴向载关荷的紧系螺栓。3
螺栓的刚度 ： Cb 被联接件的刚度：Cm
tanb Cb tanm Cm
力
力力
F
Cb Cb Cm
FBaidu Nhomakorabea
b
o
b
F
变形
m
m 变形 o
F
b
b b
F F0
m F
m
变形
则螺栓的总拉力
F0
F
Cb Cb Cm
减载装置
a) 减载销
b) 减载套
二、受轴向工作载荷的受拉螺栓连接
1. 受力分析
如图所示的气缸盖上的联接
F
即属此种类型。
虽然，这种螺栓是在受预紧力F′
的基础上，又受工作拉力F 。但 是，螺栓的总拉力
F0 F F
？
单个螺栓连接的强度计算
承受轴向载荷的紧螺栓联接
Dp D
承受轴向载荷的紧螺栓2
第十四章 螺纹连接
• 螺纹 • 螺纹连接 • 单个螺栓连接的强度计算 • 螺栓组连接的设计 • 提高螺纹连接强度的措施
§14.1 螺纹
螺纹的主要参数 常用螺纹
螺纹的主要参数 大径d －是螺纹的公称直径。
螺纹
§5-1 螺纹
小径d1－常用于强度计算。 中径d2－常用于几何计算。 牙型角a－在轴向截面内，
简化计算：对M10－M68的粗牙普通螺纹 取 f /=tg / =0.15 ， fc＝0.15 得：T≈0.2F/d N.mm
注意：对于重要的联接，尽可能不采用 直径过小(＜M12)的螺栓。
螺纹连接
控制拧紧力矩方法 1）拧紧程度——通常由经验控制 2）重要联接——根据联接要求决定 按T计算式 计算出T的值 。在拧紧时用侧力矩扳手或定力矩 扳手控制T
螺栓预紧后在被联接件的接
触面上产生正压力，靠由此产生
的摩擦力承受 Fs。S 保证被联接件不相对滑动，
须满足：
Fsmz KFsS
则所需预紧力为
F KFsS
z s m
式中：K－可靠性系数
s－结合面的摩擦因数
m－结合面数
螺栓组连接的设计
受横向载荷的螺栓组连接
受横向载荷2
２. 受铰制孔螺栓连接
为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线，通常分布在同一圆周
上的螺栓数目取成4、6、8等偶数。
螺栓布置应使各螺栓的受力合理。
螺栓的排列应有合理的间距、边距。各螺栓之间的距离大小既要 保证联接的可靠性又要考虑装拆方便，还应留有足够的扳手空。
螺栓组连接的设计
扳手空间
应保证螺栓与螺母的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直，以避免引起偏 心载荷。为此，应将被连接件的支承表面制成凸台或沉头座当支承面倾斜 时，可采用斜面垫圈
在前述假设下，各螺栓所受
的工作拉力 与Fi其中心到翻转轴 线的距离 成正l比i 。
F1 F2 Fz Fmax
一、受横向工作载荷的受拉螺栓连接
1）仅受预紧力 F′的紧螺栓联接
ms F KFs
Fs为横向工作载荷；s为被连接件结合 面间的摩擦因数，m为结合面个数；K为 可靠性因子，通常K＝1.1～1.3
F′引起的拉应力：
F
4
d12
拧紧力矩 M 引起的切应力
经分析推导可知： 0.5
受拉螺栓连接的强度计算 铰制孔螺栓（受剪螺栓）连接的强度计算 螺纹连接件的许用应力
单个螺栓连接的强度计算
本节以螺栓联接为代表，讨论强度计算问题，其§方5-3 单法个螺栓和联接的强度 结论也适用于其他形式的螺纹联接。 螺栓联接强度计算的目的是：确定防止失效所需的螺栓直径。
联接的强度计算内容，根据其可能的失效形式而定。
各螺栓承受的横向力F相s 等。
Fs
FsS z
分别进行剪切强度和挤压强 度计算。
三、承受转矩 T 的螺栓组连接
连接受载后有绕螺栓组 形心转动的趋势，螺栓 受力情况与承受横向工 作载荷的螺栓连接类似
螺栓组连接的设计
承受转矩的螺栓组连接
１.普通螺栓连接
螺栓组连接的设计
承受转矩 T 时1
靠结合面上的摩擦力承受T 。 保证底板在 T 作用下不转
确定F″
计算满足F″所需的F′
计算总拉力 F0 计算螺栓的强度。
２.受轴向静载荷时螺栓连接的强度计算
强度验算： 设计式为：
1.3 4 πd12
F0
≤
d1 ≥
4 1.3F0
π
单个螺栓连接的强度计算
3.受轴向循环载荷时螺栓连接的强度计算 静强度计算（同上）
疲劳强度计算 螺栓的工作载荷在0～F之间循环变化 时，螺栓所受的总拉力将在F ～ F0之间循环变化
螺栓组连接的设计
如图所示为压力容器的螺栓组
连接，所受轴向总载荷FQ通过螺栓
组形心，螺栓组各螺栓所受的工作
载荷 F相等。
FQ
4
D2 p
轴向外载荷
F FQ z
螺栓数目
受轴向载荷的螺栓组连接
注：如 FQ不通过螺栓组的形心，应向形心平移后再计算。
受横向载荷1
二、承受横向载荷的螺栓组连接
１.普通螺栓连接
F
受力变形动画
F F Cm F 或写成：
Cb Cm
F F Cm F Cb Cm
承受轴向载荷的紧螺栓4
单个螺栓连接的强度计算
令
Kc
Cb Cb Cm
，称为螺栓的相对刚度
为保证联接的紧密性，应使 F″ ＞0 。通常根据工作拉力 F 的性 质确定F″。
设计中， 根据F
F″－剩余预紧力
F0 F
F
螺栓的总拉力为
F0 F F
单个螺栓连接的强度计算
b
F
m
F a
F
F
F
F0
F
F
预紧时
螺栓： F b
被联接件： F m
F
F0
受工作载荷后
F0 (b ) F (m )
单个螺栓连接的强度计算
凸台与沉头座
螺栓组连接的受力分析与设计
假设：所有螺栓的刚度和预紧力均相同； 被联接件为刚体； 各零件的变形在弹性范围内。
螺栓组联接的基本受载类型：
F
FS
FS
FS
1．受轴向载荷
2．受横向载荷
螺栓组连接的设计
OT ri
3．受转矩
M O
4．受倾覆力矩
一、承受轴向载荷的螺栓§组5-4 螺栓连组联接接受力分析
使用测力矩扳手 测力矩扳手原理：利用弹性件 的变形量正比于拧紧力矩的原理， 借助手柄上的指针指示刻度扳上 拧紧力矩值,以控制F’。
使用定力矩扳手 定力矩扳手原理：当拧紧力矩 超过规定值时，弹簧压缩，卡盘 与圆柱销之间打滑，如果继续转 动手柄，卡盘不再回转，拧紧力 矩的大小可用螺钉调整弹簧压力 来加以控制。
螺纹连接的类型和螺纹紧固件的材料及精度 螺纹连接的预紧及其控制 螺纹连接的防松
螺纹连接的类型和螺纹紧固件的材料和精度
一、螺纹连接的类型
螺纹连接
1. 螺栓联接
2. 双头螺柱联接
工作原理： 螺栓受拉力，承 受外载
应用： 被联接件较厚， 且常拆卸处
螺纹连接
3. 螺钉联接
工作原理： 螺栓受拉承受外载
应用： 一被联件较厚， 但不常拆卸处
螺纹连接
螺纹联接件实物
螺纹连接的预紧及其控制
一、螺纹连接的类型
1. 螺栓联接
螺纹连接
螺纹连接的预紧及其控制
螺纹连接
预紧： 安装时将螺母拧紧，使联接受到一定的预紧力 。F
拧紧目的：提高螺栓联接刚
性、紧密性、紧固性要求；以 及防松
拧紧力矩和预紧力
拧紧力矩T
螺纹间摩擦力矩
T1
F
d2 2
tg(
受轴向循环载荷螺栓的拉力变化
a
max min
2
kb kb km
2F π d12
≤[a]
[
a
]
1
K Sa
铰制孔螺栓联接的强度计算
其主要失效形式为： 螺栓被剪断 孔壁被压溃
１、螺栓杆的剪切强度条件为：
4
Fs
d
2 s
m
式中：Fs－螺栓所受的工作剪力（N）； ds－螺栓剪切面的直径（mm）； m－螺栓受剪面数；
tan S nP
πd2 πd2
螺纹
常用螺纹
按轴向剖面形状
（螺纹的牙型）
三角形螺纹：常用于连接， 梯形螺纹： 常用于传动 锯齿形螺纹：常用于传动，单向受载
按螺旋线数目分 单头螺纹： 常用于连接， 多头螺纹： 常用于传动
左旋
按螺旋线绕行方向分 右旋（常用）
左旋
右旋
§14.２ 螺纹连接
4 1.3F
——验算用
——设计用。 查手册，选螺栓
当s＝0.15、m＝1、K＝1.2时，则F ＝8Fs。
可见，要想传递一定的外载荷，需在螺 栓上施加8倍于外载荷的预紧力，这将 导致螺栓与连接的结构尺寸过大。
为避免上述缺点可采用减载装置，如减 载销、减载套等，或采用铰制孔用螺栓 连接。
螺纹连接
4. 紧定螺钉联接
工作原理：
靠Fu承受外载
应用： 薄壁件联接
螺纹连接
二、螺纹紧固件
螺栓、螺钉、双头螺柱、螺 母、垫圈、 防松零件等
螺钉、螺母、垫圈 标准化
按公差等级分成A、B、C三级。 A级的公差等级最高,C级公差 等级较低
螺栓、螺母、螺钉和双头螺柱 的常用材料有Q215、Q235、 35和45钢。
§14.4 螺栓组连接的设计
螺栓组连接的结构设计 螺栓组连接的受力分析与计算
螺栓组连接的结构设计
螺栓组连接的设计
螺纹联接组的设计1
设计螺栓组连接时，通常是先进行结构设计，即确定结合 面的形状、螺栓布置方式和数目，然后按螺栓组的结构和 承载状况进行受力分析。
为了便于加工制造和对称布置螺栓，保证连接结合面受力均匀，通常 联接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单几何形状。
螺纹联接的受载形式基本分为： 轴向载荷（沿轴线方向）： 采用受拉螺栓 横向载荷（⊥轴线方向）： 可用受剪螺栓，也可用受拉螺栓。
下面按螺栓类型和受载形式的不同，分别讨论其强度计算方 法。
单个螺栓连接的强度计算
受拉螺栓连接的强度计算 受拉螺栓的强度
受拉螺栓的失效形式主要是：
螺纹部分的塑性变形。 螺杆的疲劳断裂。
螺纹连接
螺纹连接的防松
螺纹连接
1、螺纹联接多采用单线普通螺纹，一般都具有自锁性；
2、在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松 脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，
3、联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须 考虑放松问题。
防松方法： 摩擦防松 机械防松 永久止动
§14.３ 单个螺栓连接的强度计算
则所需预紧力
F≥
KT
s (r1 r2 rz )
r1、r2、…rz——各螺栓中心与螺栓组形心间的距离。
承受转矩 T 时2
２. 铰制孔螺栓连接
各螺栓所受的工作剪力Fsi 与其中心到底板中心的距离 ri
T1
F tan( ) d 2
2
WT
π d12
16
仅受预紧力的螺栓联 接
单个螺栓连接的强度计算
按第四强度理论计算当量应力，则
e 2 3 2 2 3 (0.5 )2 1.3
强度条件为：
e
1.3F
d12 4
设计式为：
d1
成正比。
即
Fs1 Fs2 Fsz
r1 r2
rz
螺栓组连接的设计
底板的静力平衡方程为
Fs1r1 Fs2r2 Fszrz T
联立两式求解，得最大工作剪力
Fs max
r12
Trmax r22 rz2
四、承受倾翻力矩 M 的螺栓组连接
在 M 作用下，底板有绕通过螺 栓组形心的轴线 O 转动的趋势。
－螺栓的许用切应力。
单个螺栓连接的强度计算
受剪螺栓的强度
单个螺栓连接的强度计算
２、螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
P
Fs dsh
P
式中： h－计算对象（ 即 h［ p］最小者）的挤压面高度（mm）； ［ p］－计算对象的许用挤压应力（Mpa)
螺纹联接件的许用应力
螺纹连接的许用应力受诸多因素的影响，如材料性能、 热处理工艺、结构尺寸、载荷性质、使用工况等。必 须综合上述各因素确定许用应力，一般设计时可参阅 表14-8,14-9,14-10,14-11。
)
支承面处与螺母间摩擦力矩 T2 = fc F/ rf
T T1 T2 0.2Fd
螺纹连接
F/—预紧力;d2—螺纹中径; /—当量摩擦角 ;
式中
fc—螺母与被联接件支承面间摩擦系数,无润滑时 取fc＝0.15；
rf—支承面摩擦半径rf≈(D1+d0)/4 ；
D1、d0—螺母支承面的外径、内径。
螺纹牙型两侧边的夹角。
牙型高度h－牙顶和牙底
间垂直于轴线的距离
螺距P －中径线上，相邻两螺纹
牙上对应点间的轴向距离。
线数 n －螺纹的螺旋线数目。
螺纹升角－螺旋线的切线与
垂直于螺纹轴线的平面间的夹
导程 S －沿螺纹上同一条螺旋线
角。
转一周所移动的轴向距离，S = nP。
螺纹旋向分左旋和右旋，常用右旋螺纹
可用载荷变形图分析各力之间承受的轴向载关荷的紧系螺栓。3
螺栓的刚度 ： Cb 被联接件的刚度：Cm
tanb Cb tanm Cm
力
力力
F
Cb Cb Cm
FBaidu Nhomakorabea
b
o
b
F
变形
m
m 变形 o
F
b
b b
F F0
m F
m
变形
则螺栓的总拉力
F0
F
Cb Cb Cm
减载装置
a) 减载销
b) 减载套
二、受轴向工作载荷的受拉螺栓连接
1. 受力分析
如图所示的气缸盖上的联接
F
即属此种类型。
虽然，这种螺栓是在受预紧力F′
的基础上，又受工作拉力F 。但 是，螺栓的总拉力
F0 F F
？
单个螺栓连接的强度计算
承受轴向载荷的紧螺栓联接
Dp D
承受轴向载荷的紧螺栓2
第十四章 螺纹连接
• 螺纹 • 螺纹连接 • 单个螺栓连接的强度计算 • 螺栓组连接的设计 • 提高螺纹连接强度的措施
§14.1 螺纹
螺纹的主要参数 常用螺纹
螺纹的主要参数 大径d －是螺纹的公称直径。
螺纹
§5-1 螺纹
小径d1－常用于强度计算。 中径d2－常用于几何计算。 牙型角a－在轴向截面内，
简化计算：对M10－M68的粗牙普通螺纹 取 f /=tg / =0.15 ， fc＝0.15 得：T≈0.2F/d N.mm
注意：对于重要的联接，尽可能不采用 直径过小(＜M12)的螺栓。
螺纹连接
控制拧紧力矩方法 1）拧紧程度——通常由经验控制 2）重要联接——根据联接要求决定 按T计算式 计算出T的值 。在拧紧时用侧力矩扳手或定力矩 扳手控制T
螺栓预紧后在被联接件的接
触面上产生正压力，靠由此产生
的摩擦力承受 Fs。S 保证被联接件不相对滑动，
须满足：
Fsmz KFsS
则所需预紧力为
F KFsS
z s m
式中：K－可靠性系数
s－结合面的摩擦因数
m－结合面数
螺栓组连接的设计
受横向载荷的螺栓组连接
受横向载荷2
２. 受铰制孔螺栓连接
为了便于在圆周上钻孔时的分度和画线，通常分布在同一圆周
上的螺栓数目取成4、6、8等偶数。
螺栓布置应使各螺栓的受力合理。
螺栓的排列应有合理的间距、边距。各螺栓之间的距离大小既要 保证联接的可靠性又要考虑装拆方便，还应留有足够的扳手空。
螺栓组连接的设计
扳手空间
应保证螺栓与螺母的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直，以避免引起偏 心载荷。为此，应将被连接件的支承表面制成凸台或沉头座当支承面倾斜 时，可采用斜面垫圈
在前述假设下，各螺栓所受
的工作拉力 与Fi其中心到翻转轴 线的距离 成正l比i 。
F1 F2 Fz Fmax
一、受横向工作载荷的受拉螺栓连接
1）仅受预紧力 F′的紧螺栓联接
ms F KFs
Fs为横向工作载荷；s为被连接件结合 面间的摩擦因数，m为结合面个数；K为 可靠性因子，通常K＝1.1～1.3
F′引起的拉应力：
F
4
d12
拧紧力矩 M 引起的切应力
经分析推导可知： 0.5
受拉螺栓连接的强度计算 铰制孔螺栓（受剪螺栓）连接的强度计算 螺纹连接件的许用应力
单个螺栓连接的强度计算
本节以螺栓联接为代表，讨论强度计算问题，其§方5-3 单法个螺栓和联接的强度 结论也适用于其他形式的螺纹联接。 螺栓联接强度计算的目的是：确定防止失效所需的螺栓直径。
联接的强度计算内容，根据其可能的失效形式而定。
各螺栓承受的横向力F相s 等。
Fs
FsS z
分别进行剪切强度和挤压强 度计算。
三、承受转矩 T 的螺栓组连接
连接受载后有绕螺栓组 形心转动的趋势，螺栓 受力情况与承受横向工 作载荷的螺栓连接类似
螺栓组连接的设计
承受转矩的螺栓组连接
１.普通螺栓连接
螺栓组连接的设计
承受转矩 T 时1
靠结合面上的摩擦力承受T 。 保证底板在 T 作用下不转
确定F″
计算满足F″所需的F′
计算总拉力 F0 计算螺栓的强度。
２.受轴向静载荷时螺栓连接的强度计算
强度验算： 设计式为：
1.3 4 πd12
F0
≤
d1 ≥
4 1.3F0
π
单个螺栓连接的强度计算
3.受轴向循环载荷时螺栓连接的强度计算 静强度计算（同上）
疲劳强度计算 螺栓的工作载荷在0～F之间循环变化 时，螺栓所受的总拉力将在F ～ F0之间循环变化
螺栓组连接的设计
如图所示为压力容器的螺栓组
连接，所受轴向总载荷FQ通过螺栓
组形心，螺栓组各螺栓所受的工作
载荷 F相等。
FQ
4
D2 p
轴向外载荷
F FQ z
螺栓数目
受轴向载荷的螺栓组连接
注：如 FQ不通过螺栓组的形心，应向形心平移后再计算。
受横向载荷1
二、承受横向载荷的螺栓组连接
１.普通螺栓连接
F
受力变形动画
F F Cm F 或写成：
Cb Cm
F F Cm F Cb Cm
承受轴向载荷的紧螺栓4
单个螺栓连接的强度计算
令
Kc
Cb Cb Cm
，称为螺栓的相对刚度
为保证联接的紧密性，应使 F″ ＞0 。通常根据工作拉力 F 的性 质确定F″。
设计中， 根据F
F″－剩余预紧力
F0 F
F
螺栓的总拉力为
F0 F F
单个螺栓连接的强度计算
b
F
m
F a
F
F
F
F0
F
F
预紧时
螺栓： F b
被联接件： F m
F
F0
受工作载荷后
F0 (b ) F (m )
单个螺栓连接的强度计算
凸台与沉头座
螺栓组连接的受力分析与设计
假设：所有螺栓的刚度和预紧力均相同； 被联接件为刚体； 各零件的变形在弹性范围内。
螺栓组联接的基本受载类型：
F
FS
FS
FS
1．受轴向载荷
2．受横向载荷
螺栓组连接的设计
OT ri
3．受转矩
M O
4．受倾覆力矩
一、承受轴向载荷的螺栓§组5-4 螺栓连组联接接受力分析
使用测力矩扳手 测力矩扳手原理：利用弹性件 的变形量正比于拧紧力矩的原理， 借助手柄上的指针指示刻度扳上 拧紧力矩值,以控制F’。
使用定力矩扳手 定力矩扳手原理：当拧紧力矩 超过规定值时，弹簧压缩，卡盘 与圆柱销之间打滑，如果继续转 动手柄，卡盘不再回转，拧紧力 矩的大小可用螺钉调整弹簧压力 来加以控制。
螺纹连接的类型和螺纹紧固件的材料及精度 螺纹连接的预紧及其控制 螺纹连接的防松
螺纹连接的类型和螺纹紧固件的材料和精度
一、螺纹连接的类型
螺纹连接
1. 螺栓联接
2. 双头螺柱联接
工作原理： 螺栓受拉力，承 受外载
应用： 被联接件较厚， 且常拆卸处
螺纹连接
3. 螺钉联接
工作原理： 螺栓受拉承受外载
应用： 一被联件较厚， 但不常拆卸处
螺纹连接
螺纹联接件实物
螺纹连接的预紧及其控制
一、螺纹连接的类型
1. 螺栓联接
螺纹连接
螺纹连接的预紧及其控制
螺纹连接
预紧： 安装时将螺母拧紧，使联接受到一定的预紧力 。F
拧紧目的：提高螺栓联接刚
性、紧密性、紧固性要求；以 及防松
拧紧力矩和预紧力
拧紧力矩T
螺纹间摩擦力矩
T1
F
d2 2
tg(
受轴向循环载荷螺栓的拉力变化
a
max min
2
kb kb km
2F π d12
≤[a]
[
a
]
1
K Sa
铰制孔螺栓联接的强度计算
其主要失效形式为： 螺栓被剪断 孔壁被压溃
１、螺栓杆的剪切强度条件为：
4
Fs
d
2 s
m
式中：Fs－螺栓所受的工作剪力（N）； ds－螺栓剪切面的直径（mm）； m－螺栓受剪面数；
tan S nP
πd2 πd2
螺纹
常用螺纹
按轴向剖面形状
（螺纹的牙型）
三角形螺纹：常用于连接， 梯形螺纹： 常用于传动 锯齿形螺纹：常用于传动，单向受载
按螺旋线数目分 单头螺纹： 常用于连接， 多头螺纹： 常用于传动
左旋
按螺旋线绕行方向分 右旋（常用）
左旋
右旋
§14.２ 螺纹连接
4 1.3F
——验算用
——设计用。 查手册，选螺栓
当s＝0.15、m＝1、K＝1.2时，则F ＝8Fs。
可见，要想传递一定的外载荷，需在螺 栓上施加8倍于外载荷的预紧力，这将 导致螺栓与连接的结构尺寸过大。
为避免上述缺点可采用减载装置，如减 载销、减载套等，或采用铰制孔用螺栓 连接。
螺纹连接
4. 紧定螺钉联接
工作原理：
靠Fu承受外载
应用： 薄壁件联接
螺纹连接
二、螺纹紧固件
螺栓、螺钉、双头螺柱、螺 母、垫圈、 防松零件等
螺钉、螺母、垫圈 标准化
按公差等级分成A、B、C三级。 A级的公差等级最高,C级公差 等级较低
螺栓、螺母、螺钉和双头螺柱 的常用材料有Q215、Q235、 35和45钢。
§14.4 螺栓组连接的设计
螺栓组连接的结构设计 螺栓组连接的受力分析与计算
螺栓组连接的结构设计
螺栓组连接的设计
螺纹联接组的设计1
设计螺栓组连接时，通常是先进行结构设计，即确定结合 面的形状、螺栓布置方式和数目，然后按螺栓组的结构和 承载状况进行受力分析。
为了便于加工制造和对称布置螺栓，保证连接结合面受力均匀，通常 联接结合面的几何形状都设计成轴对称的简单几何形状。
螺纹联接的受载形式基本分为： 轴向载荷（沿轴线方向）： 采用受拉螺栓 横向载荷（⊥轴线方向）： 可用受剪螺栓，也可用受拉螺栓。
下面按螺栓类型和受载形式的不同，分别讨论其强度计算方 法。
单个螺栓连接的强度计算
受拉螺栓连接的强度计算 受拉螺栓的强度
受拉螺栓的失效形式主要是：
螺纹部分的塑性变形。 螺杆的疲劳断裂。
螺纹连接
螺纹连接的防松
螺纹连接
1、螺纹联接多采用单线普通螺纹，一般都具有自锁性；
2、在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松 脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，
3、联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须 考虑放松问题。
防松方法： 摩擦防松 机械防松 永久止动
§14.３ 单个螺栓连接的强度计算